下一個物種:一場橫跨46億年的生態探險,從微生物、恐龍到現代智人,看生物如何輪番上陣,未來又會是誰統治地球?
下一個物種:一場橫跨46億年的生態探險,從微生物、恐龍到現代智人,看生物如何輪番上陣,未來又會是誰統治地球?
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商品介紹
  • 商品簡介
  • 作者簡介
  • 名人/編輯推薦
  • 目次
  • 書摘/試閱
  • 得獎作品
  • 如果今日繁榮的城市變成覆滿砂土的鋼筋與破牆;
    如果抗生素失效、超級細菌肆虐全球、肺結核捲土重來;
    如果魚類盡皆消失,剩下水母和美洲大赤魷占領海洋……
    第六次大滅絕真的會到來嗎?人類會面臨怎樣的命運?
     
    即使當代科學突飛猛進,頂尖科學家仍然無法準確預測地球的未來。
    但以歷史為鏡,從億萬年來各種生命的演化,反觀人類目前面臨的處境,或許就能隱約推測出未來的地球模樣。
     
    被評為「擅長書寫冒險科學」的科普作家麥可.湯納森,透過如攝影鏡頭般的文字,帶領讀者走過世界各地,從所見的景物及遺跡,訴說一段段的生態傳奇,讓46億年的演化躍然紙上。
     
    從演化歷史看來,人類不是地球中唯一曾面臨生存困境的物種,生物的興衰都有先例可循──
     
    你將跟著湯納森一同攀上非洲峽谷、熱帶雨林,及潛入深海底部,理解滿嘴毒牙、體型纖瘦,有「恐龍切片機」之稱的「鱷形超目動物」,雖能躍出水面追逐獵物,但最終仍難逃滅絕的宿命;
    探究為什麼只有小學生身高的巧人,光靠花豹吃剩的腐肉維生,就能在人類發展歷史中占據重要的篇幅;
    智人又是怎麼透過文字與文化抓住優勢,成為目前最成功的物種;
    湯納森甚至會帶你潛入深海,看美洲大赤魷如何在海洋生物衰退的時代成為後起之秀,甚至被視為下一個海洋霸主……
     
    雖然有些信仰科學的人,不認為消失的厄運有一天會臨到人類頭上,甚至相信近年來的太空科技、人工智慧和基因工程發展,讓人類愈來愈有永生的希望,但人類仍舊可能在來不及逃離地球,或末日前就先自我毀滅。
     
    儘管對於未來誰也沒有百分之百的把握,但湯納森認為生態系和物種正不斷消失,人類將在滅絕或是演化成新物種之間抉擇,度過大滅絕之後的生命,會以不同形態在地球上生活,且保有與過去相同的生命彈性。
     
    人類將會演化成新的物種,繼續稱霸地球嗎?
    或者,若有下一個物種取代智人,牠會是什麼樣貌?
    透過本書,我們能從演化中找尋蛛絲馬跡,探究人類與地球未來的各種可能性。
     
  • 麥可.湯納森Michael Tennesen
    科學作家,已經在《發現》(Discover)、《科學人》(Scientific American)、《新科學人》(New Scientist)、《國家野生動物》(National Wildlife)、《奧杜邦》(Audubon)、《科學》(Science)、《史密森雜誌》(Smithsonian)等期刊發表超過300篇文章。曾任杜克大學尼古拉斯環境與地球科學院(Nicholas School of the Environment and Earth Sciences)媒體研究員,與卡瑞生態系統研究所(Cary Institute of Ecosystem Studies)的駐院作家。


    譯者簡介 姓名:陸維濃

    國立中興大學昆蟲系博士。目前為專職譯者,熱愛大自然,以傳遞科普新知為志業。

  • 推薦序 
    對於這個世界,我們到底知道什麼?

       世界上有多少物種?是許多人的疑問,但很遺憾地,在我們還沒能透徹了解前,環境已經產生極大的變化,甚至有許多生物還來不及被發現便已消逝。如果有一天習以為常的空氣、景色、動植物,變得不一樣或是消失了,我們還能對這世界的改變無動於衷嗎?
        這是一本以截然不同的風格來敘述生態的書,文字真實而感性,搭配科學數據與易懂的名詞,引領我們了解這世界正在發生的事。不管是從腳下的土壤到巨大的生物,或是從雲霧林到海洋,都可以好好讓我們重新思考:「我們跟這個世界的關係究竟是什麼?」
    ──黃仕傑  自然觀察書籍作者/世界生態攝影師  
    地球的未來命運掌握在人類的手上
        我大學讀的是動物系。自讀死書的煉獄被釋放後,開始從教科書上了解生物多樣性的存在,以及從「生物地理學」學習地理隔絕如何導致生物的種化等等細節。那是在台灣還很窮的一九七○年代初葉,除了閱讀教科書,很少有只要讀一本就能知道生物學、演化學、生物地理學、古生物學、地質學以及生態學的科普書籍。
       《下一個物種》以短短三百多頁的篇幅,帶領讀者回顧地球形成及生物如何演化的歷史,述說了導致幾次生物大滅絕的外來因子,以及生物如何再次繁衍成今日模樣的原因。但最值得讀者們深思的是:我們肆無忌憚地排放溫室氣體導致地球逐漸暖化,似乎是在預告下一次大滅絕就是人類自己造成的後果,這是一本讀起來要動腦筋的好書。
    ──嚴宏洋  國立海洋生物博物館特聘講座教授

  • 地質時間表
    序言 不知身在何處
    第一部 重回過去
    第一章 大滅絕:災難現場
    第二章 生命之初的協同效應
    第三章 理論基石
    第四章 演化出另一種物種
    第二部 警告在前
    第五章 警兆之一:土壤
    第六章 警兆之二:我們的身體
    第七章 警兆之三:魷魚與抹香鯨
    第三部 無人之境
    第八章 末路
    第九章 漫長的復原
    第十章 深陷麻煩的海洋:海洋的未來
    第十一章 捕食者難關
    第四部 接下來呢?
    第十二章 大型動物群的衰退與回歸
    第十三章 侵入火星?
    第十四章 人類走到演化盡頭了嗎?
    第十五章 超越智人
    致謝
    參考資料
  • 警兆之二:我們的身體

      造成酸性土壤的農業活動減低了動植物的多樣性,帶來許多意料之外的後果,疾病數量增加就是其中之一。過去半個世紀以來,我們生活的世界出現了好幾種全新的疾病,這些疾病的發展過程中,人類究竟扮演了怎樣的角色?對於這個問題,我們還處於剛開始的摸索階段。倘若新疾病的帶原物種很多,雖然有些物種傳播效率比較好,但有些物種的傳播效率比較差,因此可以降低新疾病的整體威脅性。但是,若物種數減少則會降低了這種稀釋效應。另一方面,畜牧業的種種措施所致的抗藥性病菌,也降低了人類治療疾病的能力。
      我們可以用G先生的故事來說明這樣的威脅性。一九七○年代末期,在蘇丹南部的恩札拉鎮(Nzara)上,生性安靜、不愛跟人打交道的G先生開設了一間棉花工廠。他的辦公桌就在工廠後方,周圍堆滿了衣料,蝙蝠就停棲在他書桌附近的天花板上,雖然未曾經過證明,但許多人認為蝙蝠就是害G先生染病的凶手。
      令人感慨的是,一九七六年六月六日,G先生陷入昏迷,七孔流血而死,他成了蘇丹第一個感染伊波拉病毒(Ebola)的指標病例,因此還吸引眾多媒體爭相報導。當時,他沒能來得及就醫便一命嗚呼,G先生死後沒幾天,工廠兩名員工也發病,同樣陷入昏迷、出血而死。
      其中一位死亡的員工叫做PG。很不幸地,他的社交生活比G先生活躍,因此他的幾位朋友,甚至幾位情婦也都染病。這場病從PG身上快速傳播出去,導致恩札拉鎮和東邊醫院所在的馬里迪鎮有多人因此喪命。醫院也開始遭殃,一床又一床的病人接連感染,最後連醫護人員也淪陷,當他們看見同仁發病,醫護人員嚇得紛紛趕緊逃離醫院。世界衛生組織(WHO)派遣調查小組前往調查,發現醫護人員逃離醫院反倒是件好事,因為他們重複使用針頭為不同病人注射,無意間助長這場災難蔓延。重複使用針頭的行為一旦停止,這場災難也跟著平息。
       感染伊波拉病毒的死亡率向來居高不下。一九七六年,蘇丹共有兩百八十四人感染伊波拉出血熱(Ebola hemorrhagic fever),其中一百五十一人死亡,死亡率為百分之五十三;同年,薩伊(Zaire)有三百一十八人感染,兩百八十八人死亡,死亡率為百分之八十八;時間再近一點,二○○七年,薩伊發生伊波拉病毒大爆發,兩百六十四人感染,一百八十七人死亡,死亡率為百分之七十一。二○一二年,烏干達和剛果民主共和果也出現伊波拉病毒的蹤影。伊波拉出血熱透過血液傳播,不像感冒那樣可以透過空氣傳播,而且染病患者很快就死亡,沒有太多時間和太多人發生身體接觸,因此幾乎不會把疾病傳到太遠的地方去。
       近來,伊波拉病毒再次掀起波瀾,肆虐西非地區。在獅子山共和國的肯內馬(Kenema),政府機關試圖在當地醫院對病人進行檢疫。但因為有許多病人和健康的工作人員死亡,導致醫院的病患決定起身回家,離開醫院這個死亡陷阱。然而,這恰恰助長了疾病傳播,破壞國際間為了遏止伊波拉病毒所做的努力。
      有些感染病毒但已恢復健康的工作人員和傳教士,飛回自己的國家後仍然要接受隔離。畢竟,我們必須強調,伊波拉病毒這次爆發已經奪走將近一千人的性命,是有史以來最嚴重的一次。雖然在非洲,伊波拉病毒造成的死亡人數遠低於瘧疾和愛滋病,然而從另一個面向來看,這也提醒著我們:危險的疾病隨時可能再次出現。
      有些科學家認為,人類可能是從猴子身上感染了伊波拉病毒。一九六七年,實驗猴群首次爆發伊波拉病毒,研究人員把這些猴子送往位於德國馬爾堡(Marburg)的貝林公司(Behring Works),在這裡,他們利用非洲綠猴(African green monkey)來製造疫苗。送來的猴子當中,有些來自維多利亞湖上的小島。流行病學家相信,人類之所以會感染愛滋病,可能也跟同一群猴子有關。根據卡瑞研究所疾病生態學家,理查.奧斯佛(Richard S. Ostfeld)的說法,影響人類的傳染病當中,約有六成是人畜共通的疾病,動物是這些病原的儲存寄主(reservoir host)。不過,就新近出現的人類疾病而言,這個比例已經提高到百分之七十五。
      當我們干擾自然棲地,造成生物多樣性降低,疾病爆發的風險也隨之升高。「愛滋病、伊波拉和其他許多病毒,一開始之所以會爆發,顯然是人類打野食的關係,」奧斯佛這麼告訴我。當動物數量減少,能夠留下來的動物,體內有最多各種疾病的病原存在「原則看起來是一樣的:在生物多樣性減少的環境中存活的物種,就是疾病病原最佳的儲存寄主。」
      這些可怕的致命疾病,如伊波拉出血熱、嚴重急性呼吸道症候群(SARS)、中東呼吸症候群(MERS)等等,都和人類破壞環境有關。猴痘(monkey pox)、漢他病毒(hantavirus)、蜱傳腦炎(tick-borne encephalitis)以及奧斯佛研究的萊姆病(Lyme disease),這些疾病的病害週期都和新英格蘭地區的齧齒動物族群有密切關係。
      「三十年前,這些疾病根本不存在,」奧斯佛如此說道「現在,它們已經在人類族群中立足、傳播。人類造成棲地破碎和物種多樣性降低的同時,也提升自己罹病的機會。」他相信透過研究這些疾病的生態,可以讓我們更瞭解其他疾病的生態。
      動物種類繁多的時候,疾病造成的效應會受到分散和稀釋。動物種類愈多,代表疾病的寄主愈多,有些寄主傳播疾病的效率比較差,因此稀釋了疾病的整體效應。生物多樣性愈高,捕食者愈多,疾病寄主的族群也會因此下降。
      奧斯佛認為,有時候,科學家因為太想控制疾病的嚴重爆發事件,反倒做出匆促的判斷和不當決策。他認為SARS就是因為我們對傳染病有所誤判而遭到反噬的典型例子。二○○三年,世界衛生組織的醫生卡洛.厄巴尼(Carlo Urbani)在一名從中國前往越南,順道經過香港的四十八歲的商人身上,首次確認了SARS這種新型疾病,SARS也從中國廣東省開始向外擴散。這名商人被送往位於河內的法國醫院,病情愈來愈嚴重,最後還是賠上了性命。不幸的是,當厄巴尼醫生確認這種新型疾病,並提醒全球注意它的危險性之後,過沒幾週,自己也染病身亡。SARS在受到控制之前,全球有超過八千人遭受感染,七百七十四人死亡。
      SARS首次爆發之後,科學家立刻確認這種病毒是由動物傳染給人。香港大學的研究人員在中國南部的傳統市場檢驗了八種,共二十五隻動物,發現其中採樣的六隻麝香貓體內都有一種類似SARS的病毒,另外在一隻狸和一隻浣熊身上也同樣發現這種病毒。麝香貓(civet)共有十幾種,他們體形嬌小,體態如貓,口鼻部如水獺般向外突出,是原生在亞洲、非洲熱帶森林的哺乳動物。
      有關當局立刻圍捕並撲殺傳統市場出售的麝香貓。但奧斯佛告訴我:「麝香貓不是真正的凶手,果蝠才是。在麝香貓活動範圍出沒的果蝠,就像狗傳播病原菌給人一樣,藉由尿液和糞便把病毒傳給麝香貓。但把病毒傳染給人類的真正元凶,實在不太可能是麝香貓。」有兩項研究證明蝙蝠才是SARS病毒真正的儲存寄主。
      牛結核病(bovine tuberculosis)是另一個誤判的例子。這種影響牛隻的疾病為肉品和乳品供應者帶來巨大的經濟危機。衛生當局發現,和獾接觸是牛隻感染這種疾病的途徑之一。歐洲地區和英國的研究顯示,獾是牛結核病病原的儲存寄主,因此官員下令展開撲殺行動。「卻發現獾是一種社會性很強的動物,」奧斯佛說道「擾亂牠們的生存環境只會導致牠們向外擴散,越跑越遠,就長期來看,等於提升牠們跟牛隻接觸的機會。」
    根據奧斯佛的說法,疾病爆發時,政府單位可以快速動員,並找出致命的病原,然而,要找出病原的來源時,他們就沒有這麼給力了。他認為,只找出病原和一、兩個寄主是不夠的,因為背後可能牽涉更龐大的脈絡。相關當局的回應措施,有時甚至可能導致疾病擴散範圍增加。在澳洲布里斯本郊區的亨德拉發現的亨德拉病毒(Hendra virus),會引起人和馬的急性呼吸道及神經性症狀,果蝠是這種病毒的儲存寄主。一開始,有關當局採取的措施是砍伐森林驅逐果蝠,或直接予以撲殺。當果蝠沒有足夠的食物,或者受到人為干擾時,免疫力會下降,排出的糞便中反倒有更多病毒。這個例子說明當我們不顧生態系原本存在的演化意義,強行改變自然界的樣貌,必然要面對慘烈的後果。

    象鼻海豹未來的天敵

      生物學家替在加州外海海峽群島(Channel Islands)活動的象鼻海豹安裝追蹤裝置,發現母象鼻海豹每年遷徙近兩萬公里,公象鼻海豹更是多出約兩千公里,牠們是地球上遷徙距離最長的哺乳動物。不過,象鼻海豹並非直接游向覓食場域,在移動過程中,牠們會持續下潛至深海獵捕深海魚類和魷魚為食,順便躲避大白鯊的攻擊。垂直下潛又為牠們的平均遷徙距離增添了八千公里。「基本上,牠們就是一直在移動」西雅圖國家海洋哺乳動物實驗室的生物學家羅伯.迪隆(Robert DeLong)如此說道。
      在北太平洋區,象鼻海豹的主要天敵就是大白鯊。冬季是象鼻海豹交配和育幼的季節,大白鯊會繞著海峽群島巡游,尋找離開海灘安全範圍,準備展開長途跋涉且落單的象鼻海豹。
      倘若大白鯊滅絕了,有哪種動物能頂替大白鯊的位置,扮演象鼻海豹的主要天敵呢?加州外海的頂級捕食者又會是誰?答案可能是灰鯖鯊(Mako shark)。擅長游泳的灰鯖鯊的穩定泳速可達每小時三十五公里,衝刺時可飆出每小時八十公里的速度。然而,牠們的體形比大白鯊小,體長最多四公尺,二○一三年六月四日,在加州外海捕獲一隻重達六百公斤的灰鯖鯊,是捕獲紀錄中最大型的灰鯖鯊。想要獵捕象鼻海豹,灰鯖鯊可能得採取團隊合作的策略,但這並不是鯊魚的打獵風格。
      先前提過的生存勝利者──美洲大赤魷,可能就學會了合作打獵的招數。來自史丹佛大學的生物學家吉利,在美洲大赤魷身上安裝了攝影機,錄下牠們在太平洋裡合作打獵的畫面。通常,合作打獵是魚類的專長,在魷魚身上並不多見。目前,灰鯖鯊會吃美洲大魷魚,但美洲大魷魚還不至於反過來攻擊灰鯖鯊。然而,灰鯖鯊身上經常布滿美洲大赤魷攻擊後留下的傷痕:呈圓形排列,或是一排平行的傷口,是美洲大魷魚具有尖齒的吸盤在鯊魚皮膚上拖行的結果,證明美洲大赤魷的確奮勇抵抗了一番。
      既是作家又是教授的羅伯茲曾指出,淺海和中海域裡所有的大型捕食者正在消失。大王魷和大王酸漿魷(colossal squid)會離開深海,來到淺海域建立勢力範圍嗎?國家演化綜合研究中心的麥克蘭,在巴哈馬外海一處被喻為「海洋之舌」的深海槽進行研究,他另一個研究地點則是蒙特里灣大陸棚區的海底深谷,這兩個地方以及紐芬蘭外海的深海區,都是大王魷和大王酸漿魷棲身之處。科學家認為,深海峽谷是大王魷的家園,而擱淺在紐芬蘭海岸的大王魷,則是牠們從深海峽谷入侵溫暖海域所付出的代價。倘若極冰消失導致攜帶氧氣至深海區的深海海流停擺,可能對大王魷和大王酸漿魷造成強烈的演化壓力,致使牠們移動到較溫暖的淺水域。
      神出鬼沒的大王魷是地球上最大型的無脊椎動物,體長可達十八公尺,體重將近一噸。二○○四年,日本的研究人員首次記錄到一隻活體大王魷的影像。二○○六年底,日本國家科學博物館的研究人員捕捉到一隻體長七公尺的母大王魷。
      大王魷及其近緣物種,大王酸漿魷,有兩者直徑約二十公分的大眼睛,在動物界無人能出其右,因此即便在無光的深海域,其他動物視力毫無用武之地的時候,牠們仍能看得一清二楚。
      這兩種魷魚和其他魷魚一樣,有八條手臂和另外兩條長度較長,可以把食物送進嘴喙裡的觸手。牠們的食物包括魚、蝦和其他烏賊,不過有些人認為牠們有可能對小型鯨魚發動攻擊。科學家對於這些龐大魷魚的瞭解尚不夠深入,無法確切指出牠們的活動範圍,然而世界各地的海洋中,都曾發現大王魷的遺骸。大王酸漿魷也同樣神秘,早期的捕鯨人曾在抹香鯨的胃裡發現大王酸漿魷的嘴喙,如此一來我們起碼知道有什麼動物會吃大王酸漿魷。就重量而言,大王酸漿魷是最大型的魷魚。相較於吸盤上有小齒的大王魷,大王酸漿魷的手臂則配備了更高級的尖爪或利鈎。
      大王酸漿魷每條手臂的中央都有兩列鈎爪,手臂前端同樣配備了具有小齒的吸盤。一旦有獵物靠近大王酸漿魷那鸚鵡般的嘴喙,有如抓鈎的尖爪可以幫助攫抓獵物。目前已知的最大型大王酸漿魷捕獲於紐西蘭外海,體重為四百九十五公斤,總體長為十公尺。
      這種深海動物要是更大一些,或許更有機會取大白鯊的地位。不過,大王魷或大王酸漿魷還可以從牠們的頭足類同胞──烏賊和章魚──身上借點優勢來用用。
      要獵捕體形比自己大的鯨魚時,虎鯨會採取團體合作的方式,不過,大王魷和大王酸漿魷似乎比較喜歡獨來獨往。其實只要加強一點溝通技巧,合作無間不是問題。烏賊是大王魷和大王酸漿魷的近親,牠們就十分擅長團體打獵。烏賊的體長約六十至九十公分,看起來就像縮短的魷魚。不論是游經布滿黃色、棕色沙粒、各色礫石,或白色貝殼的海床,烏賊都能立刻變換體色和體表紋理,以模擬海床呈現的顏色和質地,躲避捕食者的目光。
      烏賊還有一套豐富的訊號詞彙,以利打獵、繁殖和警告等溝通作用。當烏賊身上出現如斑馬一樣的密集條紋,目的在警告其他雄性個體閃遠一點。羅傑.漢稜(Roger Hanlon)來自位於麻薩諸塞州伍茲荷(Woods Hole)的海洋生物實驗室(Marine Biological Laboratory),透過電話訪談和實驗室的線上研討會,他描述了許多烏賊常用的訊號詞彙和其中所代表的意義,如防禦捕食者、和其他烏賊進行溝通、吸引交配對象、嚇退或欺騙對手、對同伴發出警告等。
      北太平洋巨型章魚(giant Pacific octopus)也是魷魚的近親,身懷和魷魚類似的能力,不過牠的腦袋可是絕頂聰明。北太平洋巨型章魚體重可達近三百公斤,但多數不超過五十公斤,出沒在日本至加州之間的北太平洋海域。科學家相信,章魚的聰明程度雖不比多數哺乳動物,但絕對比任何一種魚類都聰明。
      西雅圖水族館的志工,通常只會為章魚、海豹和海獺取名,因為牠們具備鮮明的個性。羅倫.安德森(Roland C. Anderson)曾任該水族館的駐館生物學家,他告訴我北太平洋巨型章魚肚子餓時,會翻過身來露出吸盤跟管理人員討食物。如果你送上食物,牠們會在水缸裡來回游動,體色變紅,安德森認為「這可能是無脊椎動物展現情緒的唯一案例。」
      倘若能有像北太平洋巨型章魚一樣聰明的腦袋,再搭配烏賊的溝通能力,大王酸漿魷就有成為頂級捕食者的潛力。科學家近來發現美洲大赤魷會合作打獵,如果在添上這一項能力,大王酸漿魷有可能取代大白鯊,成為象鼻海豹的頭號敵人。前提是大王酸漿魷得先離開深海,不過,為了捕魚和躲避頂級捕食者,象鼻海豹早已學會往深海前進。
      話說回來,如果美洲大赤魷演化出夠大的體形,大自然也可以暫時忽略捕食者活動海域深度的問題。目前,美洲大赤魷的壽命大約是一年半,沒有任何紀錄顯示牠們有活到兩年的跡象。然而,透過指數型的生長速率,美洲大赤魷一天的生長比率可達百分之五。一年半之內,牠們的體重可達近五十公斤,吉利解釋道,如果牠們能活到兩年,體重將逼近三百公斤。要是牠們活到三年,體重恐怕有兩噸。「如果這些傢伙找出存活超過兩年的方法,那就可怕了」吉利如此表示。
      就算大白鯊、鼬鯊和低鰭真鯊遭到人類趕盡殺絕,大自然也能夠順應狀況,未來海洋之王究竟由哪種動物來擔當?這還需要演化作用和時間來決定。不論陸地或海洋,都曾經出現體形龐大的動物,在少了人類的地球上,牠們極有可能再度回歸。

    入侵火星?

      如果我們真的把地球搞砸了,該不該試著移居其他行星?星際旅行很可能成為改變人類的主要力量。相較於地球,其他行星可能有不同的大氣組成,宇宙輻射量、晝夜週期、極大的氣溫和重力差異。只要時間夠長,這些都是非常強大的演化力量,足以讓人類變化成完全不同於地球上的物種,其實,光是重力的差異就夠了。說到星際旅行,總是令人聯想到火星。
      當我來到位於亞利桑那州土桑(Tucson)的生物圈二號(Biosphere 2),移民火星的願景彷彿更顯得近在眼前。原始的沙漠草原有牧豆樹間雜生長其中,仙人掌屬、圓柱仙人掌屬和巨人柱屬的仙人掌圍繞著坐落在聖卡塔里納山(Santa Catalina Mountains)山腳下的生物圈二號。助理主任約翰.亞當斯(John Adams),帶著我進入這個擁有熱帶雨林、海洋(海水量一百萬加侖)、小型莽原、雲霧沙漠和紅樹林濕地的迷你世界。生物圈二號是一處充滿未來感的大型結構,玻璃帷幕打造的中庭占地相當於二點五個足球場。打造生物圈二號原是為了進行實驗,看看生命在其他星球上如何生存,但如今生物圈二號存在的目的已經稍有不同。
      「生物圈二號讓科學家在受控的環境中研究氣候變遷對不同生態系的影響。科學家在這裡小心謹慎地監控實驗,只不過規模比一般實驗大了些」亞當斯這麼告訴我。
      一開始,科學家打造生物圈二號是為了在完全封閉且自給自足的系統中,測試人類的生存能力,畢竟這裡與外界徹底隔離,如探險家可能在火星上面臨的情形。生物圈二號原來的「農業系統」(Agricultural System)如今已稱為「地景演化區」(Landscape Evolution Area),用來研究土壤形成的過程。一九九一年,八位先驅研究員進入生物圈二號生活,打造生物圈二號的太空生物圈公司(Space Biospheres Ventures)希望這裡種植的作物可以滿足進入他們的營養需求。
      這個八人團隊完全仰賴生物圈二號之中各種不同的生物群落和設施提供食物,以及呼吸所需的空氣,偏偏這是讓生物圈二號計畫主持人最頭痛的兩件事。實驗進行了兩年,對團員而言,第一年甚是辛苦,平均而論,他們的體重減少了百分之十六。不過,加州大學洛杉磯分校醫學教授,同時也在這項計畫擔任醫生之職的羅伊.瓦福德(Roy Walford)十分提倡低熱量高營養的飲食方式,認為這種飲食有助於延年益壽。因此,即便團員們表示他們在「持續飢餓」的狀態下度過第一年,瓦福德卻非常開心地指出他們的膽固醇和血壓都下降了。
      然而,這八名研究人員所受的磨難不只是褲子變鬆而已。他們還得適應環境中劇烈變化的二氧化碳濃度。再者,生物圈二號裡的授粉昆蟲多數逃不過死亡命運,但蟑螂之類的害蟲卻猖獗肆虐。雨林裡,牽牛花過度生長,妨礙了其他植物的生存機會。最糟糕的是,經過十六個月之後,生物圈二號的大氣組成中,氧氣含量從百分之二十迅速下降至百分之十四點五。相關人員得朝生物圈二號灌注氧氣來改善問題,但媒體知道後開始大肆宣揚這是作弊手法。
      第二次任務失敗,加上聯邦法警對現場管理團隊的權限問題有所疑慮,因此發出限制令,太空生物圈公司也在一九九四年六月一日正式解散。如果把生物圈二號搬上火星,居住其中的人類要不是餓死,要不就是漸漸窒息而死。
      生物圈二號的例子說明,長期生活在距離地球數百萬公里的行星太空站,恐怕是件非常冒險的事,況且會遇到諸多科學尚未有足夠瞭解的險境。
      就正面的角度而言,倘若我們能克服這些危險,那麼火星太空站或許是可供智人真正產生分化,演化出新種人類的地方。美國太空總署埃姆斯研究中心的行星科學家凱洛.史鐸克(Carol Stoker)認為,人類想在地球以外的地方生存,在火星上設置一個完全封閉的永久性研究基地是接下來最合理的選擇。然而,她也表示,火星的重力只有地球的三分之一,在火星上生長的孩子,身體的物理結構或骨骼架構絕對不適合在地球上生存。
      「在火星上生長的第二代人類,必須接受適當幫助才有辦法在地球上行走,不然至少要體重很重,或者受過負重訓練,」史鐸克說道「想像體重突然增重三倍,你還有辦法走路嗎?沒有受過訓練的心臟能夠壓送身體所需的血液量嗎?為了對抗重力,我們時時刻刻都在努力,這和我們有沒有意識到這一點無關。」
      近來,歐洲太空總署(European Space Agency)、美國太空生物醫學研究中心(National Space Biomedical Research Institute,位於德州休士頓)和俄羅斯的聯邦太空局(Federal Space Agency)完成了一項實驗,讓六名「火星太空人」(marsonaut)在莫斯科附近一艘模擬太空船內待了五百二十天,相當於往返火星一趟,外加探索火星表面的一個月總共所需的時間。整個模擬過程中,這六人過著沒有陽光,沒有新鮮空氣或新鮮食物的生活。
      在這樣的狀況之下,生存面臨許多重大問題。就拿休息來說吧,少了日升日落這樣的外在線索,太空人無從判斷何時該睡覺。他們必須依靠手錶等人工裝置,或是讓其他太空人來叫自己起床。沒有重力的狀況下,人體無法判斷上下方位,在太空中,身體的自然姿態不復存在,尤其是四肢,根本不知如何擺放。在地球上,結合視覺、聽覺和觸覺,人體可以辨別自己的所在位置。你能感覺到腳下所踩的地板,感覺到你所坐的椅子,然而,在無重力的狀態下,這些感覺無從發揮正常功能,傳遞擾亂腦子的訊號,造成動暈症(motion sickness)。
      無重力狀態對人體器官的影響更是嚴重,尤其是心血管系統。在太空中,身體不再承受往下拉的重力,血液和體液無法輸送到下肢,開始堆積在上半身,遠離腿和腳。太空人的外貌也會產生變化,上肢累積了額外的體液,導致臉面看起來有點鼓脹;下肢則是因為缺乏足夠的體液,導致腿圍縮減,雙腿纖細。
      比起在地球上跑動走跳,漂浮在太空艙所花費的能量較少,因此太空人的心臟工作量減少。缺乏鈣使太空人的骨骼變得脆弱;少了重力提供移動時會接受到的正常阻力,則會導致肌肉萎縮。把運動器材送進太空艙可以減輕這些負面效應,但無法免除所有的後遺症。多數俄羅斯太空人在太空待了幾個月之後,得躺在特殊的擔架上暫時離開太空艙。在歡迎歸來的茶會上,剛回到地球重新接受重力牽引的太空人會發現,踏上頒獎臺是一件極具挑戰性的任務。
      對於在火星上生存的地球人而言,星際旅行將成為驅動人類演化的主要力量。地球與火星之間的交通費用高昂,想要經常往來似乎不太可能。居住在火星,人體勢必會產生改變,因而無法重新回歸地球。隔離將逐漸推動外太空的物種演化,就跟地球上的情形一模一樣。
      重力不會是唯一的選汰力量,其他選汰力量還包括呼吸較壓縮的空氣、適應不同程度的紫外線。總之,人類的吃喝拉撒、性行為、分娩等等一切重要的行為,都會因為重力、空氣和輻射量的變化而發生重大改變。
      即便這樣的改變是人類演化進程中有趣的一個步驟,但仍然沒有回答最主要的問題;在火星上生活究竟是什麼模樣?萬一我們真的把地球弄得一團糟,火星是可以大量人類可以逃往的地方嗎?
      可能出差錯的事情多得很,像是生物圈二號氧氣不足事件。生物圈二號的土壤富含有機質,微生物吸收這些有機質,用光了氧氣,產生大量二氧化碳。照理講,生物圈二號裡的植物應該要吸收二氧化碳,製造出更多氧氣,然而科學家後來發現,建築物混凝土中的氫氧化鈣,雖然可以移除二氧化碳,卻也造成氧氣無法釋放至環境中。沒有人料想得到,造成生物圈二號的居民最終窒息而死的凶手竟然是混凝土。
      除了火星,木星的衛星是太陽系中另一個可能有生命出現的地方。木星有四顆大型衛星和至少四十六顆較小的衛星。木衛一(Io)是火山活動最為活躍的木星衛星,其表面覆蓋著不同顏色的硫磺,炙熱的矽酸鹽岩漿驅動著火山活動。若我們在木衛一上依傍著火山棲居,雖然可以保暖,但實在不太安全。木衛二(Europa)的表面主要都是水冰,水冰之下可能是一片汪洋或冰泥,對微生物而言,這可稱得上是宜居環境,但你絕對不會跑來這種地方度假。
      目前,科學家正在尋找太陽系中其他像地球一樣,繞著恆星運轉且適合人類居住的行星,過程中發現了幾個不錯的選擇。半人馬座α星B(Alpha Centauri B)是跟太陽系最靠近的恆星,距離太陽約四點三七光年。一光年相當於十兆公里,換句話說,半人馬座阿法星B和太陽之間有四十一兆五千億公里的距離。美國太空總署負責尋找行星的克卜勒太空船已經在遙遠的恆星周圍發現類似地球的行星,只不過他們的距離是上述那個天文數字的兩百七十五倍。
      在遙遠的未來,星際旅行或能成真,但恐怕在那之前,地球的自然資源恐怕早已被人類耗盡,地球也不再適合人類居住。目前看來,人類對於珍惜自然資源和尋找地球以外的住處,似乎沒有太大興趣。如果演化作用能為世界帶來另一個超越我們,挑戰人類演化史新物種,這樣機會究竟有多大?

  • 同時令你震驚又興奮異常!透過麥可.湯納森綜觀生態災難再次點出生命的脆弱與變化無常。──《書目》(Booklist)星級評論   

    《下一個物種》描寫一段引人入勝的生命歷史與人為破壞所造成的劇變,以及在第六次大滅絕之後的生命預言。──科克斯書評 (Kirkus Reviews)
        
    發表這至關重要的環境議題的當下,湯納森完成了傑作,尤其是當他談及紐約及拉斯維加斯的用水問題時。──出版者週刊(Publishers Weekly)
     
    你在尋找一本駭人之書嗎?翻開麥可.湯納森的《下一個物種》吧!它並不是關於那些虛構的恐怖故事,而是遠比那些更嚇人的事情:我們熟知的世界末日。即使大滅絕的研究對我們來說很複雜,但湯納森很完美地把它變得簡單,讓一般讀者都可以理解。──里士滿時代快報(Richmond Times Dispatch)
     
    湯納森不僅擔當起在三百多頁的篇幅中講完地球上所有生命傳記的責任,他的成功更已經超越大部分的專業科學家。──公開信月刊(Open Letters Monthly)
     
    《下一個物種》最成功的地方在於:你不當科學家也可以知道很多的道理。湯納森成功地將高深的地球知識翻譯成有趣,或有一點點晦暗陰沉的語言。──迪斯特網站(DCist)

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